{"id":7162,"date":"2024-07-23T06:17:38","date_gmt":"2024-07-23T05:17:38","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7162"},"modified":"2024-07-23T06:17:38","modified_gmt":"2024-07-23T05:17:38","slug":"dez-novas-estrelas-de-neutroes-em-terzan-5","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/07\/23\/dez-novas-estrelas-de-neutroes-em-terzan-5\/","title":{"rendered":"Dez novas estrelas de neutr\u00f5es em Terzan 5"},"content":{"rendered":"
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Dez pulsares ex\u00f3ticos foram descobertos no enxame globular Terzan 5 – aqui numa impress\u00e3o de artista – elevando o seu total para 49.\nCr\u00e9dito: NSF, AUI, NRAO da NSF, S. Dagnello<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Uma equipa internacional liderada por investigadores do Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional, do Instituto Max Planck de Radioastronomia e do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) descobriu dez estrelas de neutr\u00f5es em rota\u00e7\u00e3o r\u00e1pida no enxame globular Terzan 5. Muitas delas encontram-se em bin\u00e1rios invulgares e raros, incluindo uma potencial candidata a recorde de estrela dupla de neutr\u00f5es, um pulsar numa \u00f3rbita extremamente el\u00edptica e v\u00e1rios sistemas “aranha” em que as estrelas de neutr\u00f5es est\u00e3o a evaporar as suas companheiras. Estas descobertas em dados do conjunto de radiotelesc\u00f3pios MeerKAT aumentam o n\u00famero de pulsares de milissegundo conhecidos neste enxame estelar muito denso em mais de um-quarto, para um total de 49. A equipa de investiga\u00e7\u00e3o espera descobrir mais pulsares em bin\u00e1rios possivelmente ainda mais extremos: tencionam analisar todos os dados de Terzan 5 registados com o MeerKAT, utilizando o enorme poder computacional do projeto de ci\u00eancia cidad\u00e3 Einstein@Home, gerido pelo Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional.<\/p>\n\n\n\n

“Sabemos que os enxames globulares como Terzan 5 albergam muitas estrelas de neutr\u00f5es em rota\u00e7\u00e3o r\u00e1pida, e sabemos tamb\u00e9m que as observa\u00e7\u00f5es anteriores deste enxame provavelmente n\u00e3o detetaram algumas. No entanto, fic\u00e1mos muito entusiasmados por descobrir dez pulsares de milissegundo anteriormente desconhecidos, incluindo alguns deles em bin\u00e1rios invulgares e extremos”, diz Prajwal Voraganti Padmanabh, investigador de p\u00f3s-doutoramento no Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional (Instituto Albert Einstein, sigla inglesa AEI) em Han\u00f4ver, Alemanha. “Estas descobertas e a sua caracteriza\u00e7\u00e3o completa foram poss\u00edveis gra\u00e7as a uma combina\u00e7\u00e3o de observa\u00e7\u00f5es altamente sens\u00edveis do MeerKAT, observa\u00e7\u00f5es de arquivo do GBT (Green Bank Telescope) da NSF que abrangem quase duas d\u00e9cadas, e t\u00e9cnicas inteligentes e eficientes de an\u00e1lise de dados.”<\/p>\n\n\n\n

Padmanabh \u00e9 o autor principal do estudo recentemente publicado na revista Astronomy & Astrophysics. Iniciou o seu trabalho sobre pulsares quando trabalhava no Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bona.<\/p>\n\n\n\n

As estrelas de neutr\u00f5es s\u00e3o remanescentes compactos de explos\u00f5es de supernova e s\u00e3o constitu\u00eddas por mat\u00e9ria ex\u00f3tica e extremamente densa. S\u00e3o mais massivas do que o nosso Sol, mas com um di\u00e2metro de apenas cerca de 20 quil\u00f3metros. Devido aos seus fortes campos magn\u00e9ticos e \u00e0 sua r\u00e1pida rota\u00e7\u00e3o, emitem um feixe de ondas de r\u00e1dio semelhante a um farol c\u00f3smico. Quando a rota\u00e7\u00e3o aponta periodicamente estes feixes para a Terra, a estrela de neutr\u00f5es torna-se vis\u00edvel como uma fonte de r\u00e1dio pulsante: um pulsar de r\u00e1dio. Alguns destes pulsares de r\u00e1dio atingem per\u00edodos de rota\u00e7\u00e3o de apenas alguns milissegundos ao acumularem material de uma estrela companheira bin\u00e1ria. Estes s\u00e3o chamados pulsares de milissegundo.<\/p>\n\n\n\n

O enxame globular Terzan 5 \u00e9 um dos locais mais povoados de estrelas da nossa Via L\u00e1ctea. No seu n\u00facleo, onde existem milh\u00f5es de vezes mais estrelas por unidade de volume do que na vizinhan\u00e7a do nosso Sol, as estrelas encontram-se e interagem com muito mais frequ\u00eancia do que noutros locais. Este facto torna-o uma “f\u00e1brica” muito eficiente para produzir pulsares em sistemas bin\u00e1rios extraordin\u00e1rios. J\u00e1 se conheciam 39 pulsares em Terzan 5 antes deste estudo, que acrescentou mais dez.<\/p>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos fizeram as suas descobertas utilizando dados do radiotelesc\u00f3pio MeerKAT. O MeerKAT \u00e9 um conjunto de 64 antenas na regi\u00e3o de Karoo, \u00c1frica do Sul, com uma sensibilidade sem precedentes para fontes no hemisf\u00e9rio sul. Como parte do grande projeto de pesquisa TRAPUM (TRansients and Pulsars using MeerKAT), a equipa observou Terzan 5 duas vezes durante v\u00e1rias horas com 56 antenas do MeerKAT. O hardware do TRAPUM foi financiado, concebido e instalado pelo Instituto Max Planck de Radioastronomia.<\/p>\n\n\n\n

“Usando hardware e software especiais, combin\u00e1mos os dados das 56 antenas individuais do MeerKAT num telesc\u00f3pio virtual que observou simultaneamente cerca de 300 posi\u00e7\u00f5es no c\u00e9u, intimamente espa\u00e7adas, cobrindo Terzan 5”, disse o Dr. Padmanabh. “\u00c9 claro que isto resulta em muito mais dados para analisar em compara\u00e7\u00e3o com as observa\u00e7\u00f5es com uma \u00fanica antena. Mas tamb\u00e9m nos ajuda a identificar a posi\u00e7\u00e3o de cada novo pulsar com muito mais precis\u00e3o e, com antenas individuais, essa \u00e9 normalmente a parte mais complicada, exigindo meses de observa\u00e7\u00f5es adicionais dedicadas.”<\/p>\n\n\n\n

A equipa de investiga\u00e7\u00e3o preparou os dados e depois procurou pulsares em 45 posi\u00e7\u00f5es cobrindo o n\u00facleo de Terzan 5. O seu cavalo de batalha: o supercomputador Atlas do AEI em Han\u00f4ver. Esta pesquisa levou \u00e0 descoberta de dez novos pulsares de milissegundo.<\/p>\n\n\n\n

A caracteriza\u00e7\u00e3o dos novos pulsares, uma tarefa que pode levar muitos anos, foi feita muito rapidamente gra\u00e7as a d\u00e9cadas de dados de arquivo obtidos com o GBT (Green Bank Telescope) da NSF. “Sem o arquivo do GBT da NSF, n\u00e3o ter\u00edamos sido capazes de caracterizar estes pulsares e de compreender a sua astrof\u00edsica”, diz Scott Ransom, astr\u00f3nomo do NRAO. A equipa conseguiu criar “modelos de tempo” para todas as suas descobertas. Estas descri\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas preveem com exatid\u00e3o a hora de chegada de cada um de v\u00e1rias centenas de milhares de milh\u00f5es de pulsos ao longo dos 19 anos de observa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

Para atingir este n\u00edvel de precis\u00e3o, os modelos de tempo t\u00eam de ter em conta muitas propriedades astrof\u00edsicas que descrevem cada sistema bin\u00e1rio de pulsares, incluindo efeitos relativistas decorrentes da teoria da relatividade geral de Einstein. Isto, por sua vez, permitiu aos astr\u00f3nomos estudar e monitorizar de perto e com precis\u00e3o as estrelas de neutr\u00f5es, as suas \u00f3rbitas bin\u00e1rias, as suas companheiras e muitas outras propriedades.<\/p>\n\n\n\n

“Todas as dez descobertas de pulsares s\u00e3o muito especiais e invulgares, ajudando-nos a compreender melhor os enxames globulares e as estrelas de neutr\u00f5es, e a testar a relatividade geral. Mas alguns deles s\u00e3o raros e especiais mesmo neste grupo”, diz Paulo Freire, membro da equipa cient\u00edfica do departamento de investiga\u00e7\u00e3o em F\u00edsica Fundamental em Radioastronomia do Instituto Max Planck de Radioastronomia. “Estes sistemas s\u00e3o apenas os exemplos mais recentes dos sistemas maravilhosos e ex\u00f3ticos que temos vindo a encontrar nestes densos enxames globulares com o MeerKAT. Isto, juntamente com exemplos recentes como o sistema NGC 1851E, que poder\u00e1 ser o primeiro sistema pulsar – buraco negro, est\u00e1 a mostrar-nos que os enxames globulares s\u00e3o uma mina de ouro de oportunidades”.<\/p>\n\n\n

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O sens\u00edvel radiotelesc\u00f3pio MeerKAT, localizado na regi\u00e3o de Karoo, na \u00c1frica do Sul.
Cr\u00e9dito: SARAO<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Uma descoberta do presente trabalho \u00e9 um sistema bin\u00e1rio que, por um lado, pode consistir de duas estrelas de neutr\u00f5es. Estas estrelas de neutr\u00f5es duplas s\u00e3o muito raras – cerca de 20 dos mais de 3600 pulsares conhecidos pertencem a esta classe em particular. Se as observa\u00e7\u00f5es futuras confirmarem estas suspeitas, o sistema duplo seria tamb\u00e9m um recordista, com o pulsar de rota\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida e a \u00f3rbita de per\u00edodo mais longo para esta classe de sistemas. Por outro lado, o mesmo sistema pode tamb\u00e9m ser um pulsar massivo com uma estrela companheira an\u00e3 branca. Um pulsar de grande massa pode condicionar a composi\u00e7\u00e3o interior das estrelas de neutr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

A \u00f3rbita extremamente el\u00edptica de outra descoberta indica uma s\u00e9rie de encontros estelares pr\u00f3ximos no seu passado. Quando as estrelas do centro densamente povoado de Terzan 5 passam por um sistema bin\u00e1rio, a sua gravidade pode perturbar as suas \u00f3rbitas, podendo mesmo ejetar e substituir as estrelas que o comp\u00f5em.<\/p>\n\n\n\n

Tendo j\u00e1 aumentado o n\u00famero de pulsares conhecidos em Terzan 5 em mais de um-quarto, a equipa j\u00e1 est\u00e1 a fazer planos para encontrar ainda mais. V\u00e3o procurar pulsares em bin\u00e1rios compactos cujos per\u00edodos orbitais sejam mais curtos do que qualquer outro descoberto anteriormente. A estrat\u00e9gia \u00e9 completar a an\u00e1lise dos dados de Terzan 5 obtidos com o MeerKAT, utilizando o poder do projeto de computa\u00e7\u00e3o distribu\u00edda volunt\u00e1ria Einstein@Home. O projeto, liderado por cientistas do AEI em Han\u00f4ver, j\u00e1 descobriu mais de 90 novas estrelas de neutr\u00f5es. Os astr\u00f3nomos v\u00e3o tamb\u00e9m voltar a observar Terzan 5 com o MeerKAT a frequ\u00eancias de r\u00e1dio mais elevadas, o que dever\u00e1 aumentar ainda mais as hip\u00f3teses de novas descobertas.<\/p>\n\n\n\n

“Do que sabemos sobre Terzan 5, esperamos que albergue muitos mais sistemas bin\u00e1rios extremos, cada um deles um potencial laborat\u00f3rio para testar a teoria da relatividade de Einstein”, conclui Prajwal Voraganti Padmanabh. “Quem sabe, talvez a pr\u00f3xima coisa que encontremos neste fant\u00e1stico enxame globular seja algo t\u00e3o ex\u00f3tico como um par de pulsares de milissegundo ou um pulsar de milissegundo a orbitar um buraco negro?”<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Instituto Max Planck de Radioastronomia (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional – AEI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ NRAO (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Terzan 5:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Enxames globulares:<\/strong>
SEDS<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Estrelas de neutr\u00f5es:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Universidade de Maryland<\/a><\/p>\n\n\n\n

Pulsares:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Pulsares de milissegundo (Wikipedia)<\/a>
Cat\u00e1logo ATNF de Pulsares<\/a><\/p>\n\n\n\n

MeerKAT:<\/strong>
SARAO<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

TRAPUM (Transients and Pulsars with MeerKAT):<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a><\/p>\n\n\n\n

GBT (Green Bank Telescope):<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Einstein@Home:<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional – AEI<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dez pulsares ex\u00f3ticos foram descobertos no enxame globular Terzan 5 – aqui numa impress\u00e3o de artista – elevando o seu total para 49. Cr\u00e9dito: NSF, AUI, NRAO da NSF, S. Dagnello Uma equipa internacional liderada por investigadores do Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional, do Instituto Max Planck de Radioastronomia e do NRAO (National Radio …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":7163,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-7162","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-telescopios-profissionais"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7162","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7162"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7162\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7164,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7162\/revisions\/7164"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7163"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7162"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7162"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7162"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}